高质量石墨烯散热膜技术攻克

  有望取代高能耗、高成本的PI人工石墨膜

  中化新网讯 5月14日,记者从复旦大学高分子科学系卢红斌教授课题组了解到,该课题组完成的高质量石墨烯散热膜制备及应用项目将为国内外客户提供石墨烯散热膜产品。该散热膜有望取代现有高能耗、高成本的聚酰亚胺(PI)人工石墨膜产品,为可穿戴设备、柔性显示、高功率武器装备等提供新的散热解决方案。

  散热膜主要有天然石墨散热膜和聚酰亚胺人工石墨膜。其中,天然石墨散热膜产品厚度难以降低且热导率偏低,使用日益受限。“市场上广泛采用的是聚酰亚胺人工石墨散热膜,其热导率普遍在600~1500W/(m·K),最优质的产品可达1950W/(m·K)左右,最薄的产品可薄至10微米。然而,该产品成本较高,每平方米的成本至少为400元,且产品加工过程良品率不高,模切过程中薄膜边缘容易掉粉,需做包边处理,费用不菲。”卢红斌介绍说。

  为解决上述问题,卢红斌课题组在石墨烯散热膜制备方法和工艺路线进行了创新,开发出具有高效率、高产率、高质量差异化的石墨烯制备技术以及石墨烯散热膜低成本、连续化制备技术。该技术采用独特的鳞片石墨可控膨胀与氧化程度相结合的方法,可最大程度保留原料鳞片石墨的片层尺寸与鳞片结构,从而使制备的石墨烯散热膜具有良好的热导率与力学性能。

  “我们制备的高质量石墨烯散热膜从天然石墨出发,成本低廉,材料厚度在2~20微米可控,还可连续弯折20000次以上性能无衰减;工艺过程也最大程度简化,提高了生产效率,降低了能源消耗、环境污染和生产成本,可确保高质量石墨烯散热膜稳定生产。”卢红斌介绍说。

  据了解,石墨烯散热膜产品有着很好的应用前景,其厚度可控、综合性能优异,可广泛应用于智能手机、笔记本电脑、通讯基站等各类设备的热量管理。随着5G通讯设备、LED设备的不断发展,散热膜市场的成长空间也将越来越广阔。


关键字:石墨烯
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